近距离立交桥桩段明挖隧道施工技术

1概述

研究结构及桥基相互间影响程度，主要集中研究基坑逐步开挖过程中运用监控手段完成对明挖基坑和近距离桥基受力及变形的监控，及时采取安全有效措施确保基坑和桥梁稳定。明挖基坑距离X11#桥基2m，距离S12#桥基仅0,339m，基坑开挖宽度12.1m，深度5.161～6.541m，对于跨度和深度较大的基坑同时又距离桥基距离较近，故此在X11#桥基和S12#桥基之间的基坑围护结构开挖方式及基坑的支撑体系都有较高的要求，同时在后续的隧道结构施工也属于特殊部位，因此，对施工提出严格的限制条件，以致施工难度和风险极大，成为该标段对工程起控制作用的施工关键节点之一。

2研究范围和设计施工方案

2.1结构设计

明挖隧道下穿立交桥X11#、S12#桥基，隧道范围内地层主要为第四系全新统新近沉积层，表层覆盖第四系全新统人工堆积层，岩性主要为黏性土、淤泥质土、淤泥、粉土、粉砂及细砂。隧道内表层地下水类型为第四系孔隙潜水。在粉砂及粉土层中地下水具有微承压水。为了保证工程本身及桥基安全，对基坑的变形控制提出了严格要求。同时由于该基坑所在场地地质条件差，地下水位高，决定采用旋喷桩帷幕止水，钢筋混凝钻孔灌注桩加内支撑的基坑支护体系。明挖隧道结构为矩形与两桥基结构设计平面位置关系见图1；明挖隧道及支撑体系剖面图关系见图2。

2.2基坑围护形式开挖方法及支护形式

（1）明挖段隧道围护结构采用Φ800mmC30钢筋混凝土钻孔灌注桩，止水帷幕采用Φ600mm咬合200mm的旋喷桩。土方开挖遵循“时空效应”，按照分层、分段、分块、纵向放坡的原则进行。基坑开挖后，桩间土体采用挂网喷射C20混凝土进行支护。支撑体系采用Φ600mm的钢管支撑。

（2）遵循先撑后挖的原则，土方挖至钢支撑底部50cm后及时架设钢支撑。

2.3监测点布置方法及布置位置

为确保能够在施工过程中切实掌握施工变化情况，预先在围护结构和两个桥基处布置监测点。首先，在钻孔桩施工过程中提前按要求在桩的钢筋笼上安装钢筋受力计和测量基坑变形的测斜管。其次，在地面布设地面沉降观测点，同时在基坑内和基坑外打水位变化观测井，用于后期基坑开挖对水位变化的监测。

对于距离基坑较近的X11#桥基和S12#桥基安装沉降监测点和位移监测反光片，为了更准确地观察桥基与基坑之间土体变化情况也布设了测斜管。

2.4对桥基保护措施

为确保在基坑开挖过程中对桥基有效的保护，首先，在梁桥临近基坑测对桥基四周土体进行注浆，稳固桥基下承重桩四周的土体。其次，在承台外露后及时在承台处架设钢腰梁与围护结构腰梁连接形成整体，并在此处架设钢支撑确保承台的稳定。同时在X11#和S12#桥基承台后各树立两根与墩柱同高的Φ600mm钢管，在钢管顶端用工字钢上铺20mm钢板做横梁临时承托桥梁，以备承台一旦失稳使桥梁令有支撑体系存在。

3数据采集及其数值分析

3.1最大风险值控制

桥基水平位移小于6mm，沉降量小于6mm。地面最大沉降小于等于0.1%H（H为基坑深度），且小于30mm，围护结构最大水平位移小于等于0.14%H，且小于等于25mm。

3.2基坑开挖过程数据采集分折

在施工过程中基坑与桥基的受力和变化是一个较为复杂的过程。重点研究施工中基坑与近距离的S12#桥基的影响变化分析，在目前方案的基础上．适当简化和忽略不会对桥基响应有较大影响的施工细节和操作流程，以降低研究难度和对所研究问题的可行性。

（1）由理论分析得出桥基在随基坑逐步开挖过程中会呈现类似线性沉降变化，根据实际每开挖50cm进行一次详细数据分析，桥基在开挖初期并没有明显沉降，随开挖深度到300cm时出现明显的沉降，约为2mm，直至开挖到最大深度沉降量为4.532mm，桥基沉降比较见图3。

（2）桥基水平位移的数据采集和分析。当开挖至400cm对出现2.02mm明显位移，开挖到最大深度时最大位移为4.657mm，水平位移比较见图4。

（3）地表沉降观测分析。由于支撑架设不及时和围护结构桩间有渗漏现象，造成地表局部出现沉降，但因在围护结构和桥基之间提前做预注浆处理，土体受力变化只是受应力释放造成的沉降，故经实际监测数据分析地表沉降在控制范围内，地表沉降比较见图5。

（4）围护结构水平位移。在基坑开挖至350cm出现明显的0.9mm位移，随基坑开挖深度不断增加，位移量增加，围护结构最大位移量为4.657mm．围护结构水平位移比较见图6。